Завантаження…
Головна наукова новина тижня зосереджена на графені та точності до часток градуса. Пабло Харільйо-Ерреро, професор фізики імені Сесіла та Айди Ґрін у MIT, разом з Алланом МакДональдом із Техаського університету в Остіні стали лауреатами премії BBVA Foundation Frontiers of Knowledge 2025 у галузі базових наук. Їх відзначили за відкриття "магічного кута" графену – повороту на близько 1,1 градуса, що радикально змінює поведінку матеріалу. Грошова винагорода становить 400 000 євро, яку лауреати розділять.
Премія присуджена за новий підхід до керування властивостями двовимірних матеріалів на кшталт графену. У 2011 році МакДональд показав у теорії, що поворот двох шарів графену приблизно на 1 градус запускає несподівані електронні ефекти. У 2018 році Харільйо-Ерреро продемонстрував це в лабораторії, досягнувши кута близько 1,1 градуса – і матеріал проявив нові стани, зокрема надпровідність. Відтоді дослідження відкрили шлях до отримання також магнетизму та інших керованих властивостей.
Йдеться про обертання двох атомарно тонких шарів графену так, щоб їхні гратки наклалися під специфічним кутом. За цього електрони взаємодіють інакше – виникають нові колективні стани. Тривалий час дослідники складали шари без точного контролю, та зрештою команда MIT навчилася відтворювати кут із потрібною точністю. Методика виявилася концептуально простою, але технологічно непростою – саме вона відкрила "вікно" для нової фізики й інженерії матеріалів.
"Їхня робота відкрила нові кордони у фізиці: поворот матеріалу на заданий кут дозволяє керувати його поведінкою, отримуючи властивості з потенційно значним промисловим впливом". — Марія Хосе Гарсія Борхе, Інститут структури матерії
Керована надпровідність потенційно веде до більш сталого передавання електроенергії з мінімальними втратами – одна з ключових обіцянок цієї сфери. Не менш важливо, що обертання шарів графену дає інженерам новий "важіль" для створення матеріалів на замовлення – з потрібною провідністю, магнітними або іншими функціями. Це може прискорити розробку енергоефективної електроніки, сенсорів і пристроїв для квантових технологій.
"The community would never have been so interested in my subject, if there hadn't been an experimental program… almost science fiction." — Аллан МакДональд
Харільйо-Ерреро зацікавився ідеєю точного суміщення двох шарів графену саме через "білу пляму" у фізиці – там, де попередні підходи не спрацьовували. Крок за кроком команда навчилася контролювати оберт та зменшувати кут до бажаного значення. Після досягнення "магічної" позначки матеріал проявив властивості, яких раніше не спостерігали у звичайному графені.
"It was a big surprise, because the technique we used, though conceptually straightforward, was hard to pull off in the lab." — Пабло Харільйо-Ерреро
Frontiers of Knowledge Awards охоплюють вісім категорій і від 2009 року відзначили вже понад десяток представників MIT. Мета Фундації BBVA – підтримка наукових досліджень і культурних ініціатив, а також популяризація знань як глобального суспільного блага. Нинішня відзнака підкреслює, що кут у частки градуса може стати ключем до цілої технологічної екосистеми.
"Магічний кут" графену доводить: інженерія на атомарному рівні здатна перемикати властивості матеріалів за запитом – від магнетизму до надпровідності. Для читача це означає ближчі перспективи енергоефективної техніки та нових матеріалів із заданими функціями. Варто стежити за продовженням: наступні кроки цієї галузі вже виходять із лабораторій до реальних застосувань.
Наступний
Без спаму. Лише топ-матеріали Gosta. Відписатись в один клік.
